DI罐体用铝合金板制造技术

本发明专利技术的铝合金板通过在制造特定的3000系DI罐体用铝合金板时控制铸锭的均热条件、热轧条件，使制造的冷轧板组织中的粗大的Mn系金属间化合物为特定量以下，并且确保一定量的Mg的平均固溶量，即使在DI成形的罐体的内压更低的严格的使用环境下，耐刺透性也优异。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】DI罐体用铝合金板
本专利技术涉及饮料、食品用途中使用的包装容器，特别是在饮料罐的主体部DI成形加工的铝合金板。
技术介绍
现在，作为用于饮料、食品用途的包装容器之一，已知由底和侧壁为一体结构的有底圆筒状的主体部(罐体)和密封该主体部的开口部成为上面的圆板状的盖部(罐盖)构成的2片罐。作为这样的罐的材料，从成形性、耐蚀性、强度等方面出发，广泛应用的是从AA到JIS3000系等的铝合金板。用该铝合金板制造的2片罐中，特别是具有饮料罐这样的高度的圆筒形状的罐的主体部大多通过被称为DI(DrawingandwallIroning)成形的拉深加工－减薄拉深加工的多段加工而成形。然后，进行涂装、烘焙，通过颈缩加工使开口部缩径，通过翻边加工将开口部的边缘扩至外侧而形成罐体。最后，填充物(饮料、食品)被填充于主体部内，在开口部卷边接缝盖部进行密封。基于这样的制法的罐被称为DI罐(以下，适宜称为“罐”)，被广泛通用。一直以来，为了削减用这样的铝合金制的罐包装的饮料的成本，作为轻量化及减少原材料(铝合金)的对策，推行的是使作为包装容器的罐薄壁化。其结果是，现行的铝合金制的罐的侧壁(最薄部)厚度除去涂膜为0.105～0.110mm左右。但是，对于这样的薄壁化的罐而言，特别是在板厚薄的侧壁(周面)与突起物接触而受到挤压(被向内压)时，突起物前端穿过侧壁，有时发生穿孔(针孔)而填充物漏出的不良情况。作为突起物的接触，可以举出在制造时(填充填充物、卷边接缝盖部、通过制造工序内的运送系统时)、流通时、还有消费者使用时，硬的异物由外部接触等。另外，在翻边加工中，开口部的边缘被展开时，有时在开口部的端部也产生裂纹(凸缘裂纹)。因此，为了能够防止这样的薄壁化的罐的侧壁的针孔产生及开口部的凸缘裂纹，即提高侧壁的耐刺透性及翻边加工性(扩罐性)，推行的是作为材料方面的铝合金板的改良。例如，在专利文献1中，公开了设计由有包含具有3000系组成的铝合金冷轧板的铝合金的冷轧板通过DI成形或深拉成形而成形的罐身的方法。即，在实施了相当于涂装烘干的热处理的罐体的厚度为0.07mm～0.14mm的范围、且该壁部的罐轴方向的抗拉强度为300MPa～500MPa、伸长率为3％～8％的情况下，使得针对将涂膜等表面皮膜进行脱膜后的壁厚(t)的刺透强度换算成壁厚0.105mm的罐的刺透强度可以得到35N以上的耐刺透强度。因此，由Mg含量决定为了得到上述刺透强度的壁部的厚度，或者由期望的刺透强度决定规定的壁部厚度相对应的Mg含量。另外，还提出了各种通过控制具有3000系组成的铝合金冷轧板的金属间化合物，使耐刺透性提高的技术。例如，在专利文献2中，公开了在具有3000系组成的铝合金冷轧板的表面，使金属间化合物以特定密度和特定面积率分布的技术。而且，在包括由此进行DI成形的罐体的外面及内面涂装的侧壁厚度为0.110～0.130mm的情况下，使该侧壁的罐轴方向上的伸长率为3％以上且低于6％，使抗拉强度超过290MPa且为330MPa以下，使耐刺透性优异。在专利文献3、4中也公开了通过控制同样具有3000系组成的铝合金冷轧板的规定尺寸的金属间化合物的分布密度及面积率，使强度(耐刺透性)及韧性提高的技术。并且，在专利文献5中，公开了通过使同样具有3000系组成的铝合金冷轧板以规定的加工率进行DI成形，在210～250℃下进行热处理，从而控制利用DI成形的加工硬化和抗拉强度，使耐刺透性提高的技术。另外，在罐用的具有3000系组成的铝合金冷轧板领域中，一直以来还提出了各种通过规定Si、Cu、Mn、Fe等的固溶量，来提高薄壁化时的DI成形性、强度等特性的技术。此外，虽然不是DI罐、也不是提高耐刺透性的目的，但在专利文献6中，为了防止瓶罐用铝合金冷轧板在涂装热处理时发生热变形而确保热处理后的罐强度，并且得到圆度高的瓶罐，对于Cu和Mg的固溶量，将通过利用热酚的残渣萃取法与粒子尺寸超过0.2μm的析出物分离的溶液中的Cu量规定为0.05～0.3％，将Mg量规定为0.75～1.6％。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4667722号公报专利文献2：日本特开2004－68061号公报专利文献3：日本特开2007－197815号公报专利文献4：日本特开2009－270192号公报专利文献5：日本特开2007－169767号公报专利文献6：日本国专利第4019083号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，DI罐的处理、使用条件变成罐内外的压力差变得更大而罐体容易变形等更严格的条件，因此，对罐体所要求的耐刺透性(耐刺透强度)也变得更加严格。对此，在上述现有技术中，为了得到该变严格的耐刺透性，尚有改善的余地。例如，如果只是像专利文献1那样控制Mg含量，使显著受组织中存在的化合物的影响的刺透强度达到上述要求水平是有限的。另外，专利文献3中公开的技术是通过使罐的侧壁厚度增厚到超过0.110mm来提高耐刺透性，并不能与罐的侧壁厚度的薄壁化趋势相适应。另外，在专利文献5中公开的技术中，由于涂装罐时的烘干的温度范围被较高地限定，因此，不适合欲在更低温下进行热处理时的制罐方面的要求。另外，专利文献3～5所公开的控制上述金属间化合物确实对耐刺透性的提高有效。但是，为了评价是否满足专利文献3～5的规定，作为成为控制对象的金属间化合物的检测方法，不能缺少倍率500倍等的扫描电子显微镜(SEM)的应用。但是正如众所周知的那样，卷状的宽幅且长条的冷轧板在宽度方向、轧制长度方向的全体所有部位被DI制罐成数千到数万个大量的罐体。而且，在卷状的宽幅且长条的冷轧板中，即便使其制造条件最优化，在板宽方向等上温度、应变的分布也总是不同，尽管不影响宏观机械特性，但作为微观组织的金属间化合物的个数密度、面积率或分布当然会产生偏差。因此，在如专利文献3～5所公开的利用显微镜的微观观察中，即使增加多个测定处，也不一定能宏观地代表全部被DI制罐成大量罐体的、卷状的长条且宽幅的冷轧板的、宽度方向的全体部位的、作为微观组织的金属间化合物的个数密度、面积率或分布。另外，显微镜观察测定的是板厚方向上的任意1处，并不能考虑到板厚方向上的组织的偏差。因此，在总体上提高由长条且宽幅的冷轧板制罐的罐体的耐刺透性上是有限的。本专利技术鉴于上述问题而完成，目的在于提供可以提高由长条且宽幅的冷轧板制罐的罐体的变得更严格的耐刺透性(耐刺透强度)的DI罐体用铝合金板。用于解决课题的方法用于解决上述课题的本专利技术DI罐体用铝合金板的重点在于，由具有如下组成的铝合金板形成，所述铝合金板以质量％计，分别含有Mn：0.3～1.3％、Mg：1.0～3.0％、Si：0.1～0.5％、Fe：0.1～0.8％，余量为Al和不可避免的杂质，作为该铝合金板的组织，通过利用热酚的残渣萃取法分离的粒子尺寸超过0.1μm的残渣化合物中包含的Mn量为1.0％以下(包括0％)，并且通过上述利用热酚的残渣萃取法分离的溶液中的Mg的固溶量为0.7％以上且为2.5％以下。在此，上述铝合金板还可以含有Cu：0.05～0.4％，或含有Cr：0.001～0.1％、Zn：0.05～0.5％中的一种或两种。另外，优选上述铝合金板DI成形为最薄部的侧壁厚度为0.085～0.110mm的范围的罐体，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种DI罐体用铝合金板，其特征在于，该DI罐体用铝合金板由具有以下组成的铝合金板形成，所述铝合金板以质量％计，分别含有Mn：0.3～1.3％、Mg：1.0～3.0％、Si：0.1～0.5％、Fe：0.1～0.8％，余量为Al和不可避免的杂质，对于所述铝合金板的组织而言，通过利用热酚的残渣萃取法分离的粒子尺寸超过0.1μm的残渣化合物中包含的Mn量为1.0％以下且包括0％，并且通过所述利用热酚的残渣萃取法分离的溶液中的Mg的固溶量为0.7％以上且为2.5％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.09 JP 2012-0265111.一种DI罐体用铝合金板，其特征在于，该DI罐体用铝合金板由具有以下组成的铝合金板形成，所述铝合金板以质量％计，分别含有Mn：0.3～1.3％、Mg：1.0～3.0％、Si：0.1～0.5％、Fe：0.1～0.8％，余量为Al和不可避免的杂质，对于所述铝合金板的组织而言，通过利用热酚的残渣萃取法分离的粒子尺寸超过0.1μm的残渣化合物中包含的Mn量为1.0％以下且包括0％，并且通过所述利用热酚的残渣萃取法分离的溶液中的Mg的固溶量为0.7％以上且为2.5％以下。2.如权利要求1所述的DI罐体用铝合金板，其中，所述铝合金板还含有Cu：0.05～0.4％。3.如权利要求1或2所述的DI罐体用铝合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：有贺康博，松本克史，鹤田淳人，正田良治，山口正浩，井上祐志，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP